某同学设计了一个用单摆的实验装置验证机械能守恒的实验如图所示 通过光控门,可以从时间显示仪上读小球挡光的时间。他的实验步骤是:
①用刻度尺测出摆线长,再用游标卡尺测量摆球的直径如图所示。
②将摆球拉离平衡位置使得摆球的高度升高摆长,闭合时间显示仪开关,由静止释放摆球,从时间显示仪读出摆球挡光时间
。
③断开时间显示仪开关,撤去光控门,将摆球拉离平衡位置一个很小的角度(),由静止释放摆球,用秒表测出摆球作N次全振动的时间是
回答:摆球的直径是 cm
用秒表测出摆球作N次全振动的时间时应在摆球经过 时开始计时,当地的重力加速度是 (用字母表示各物理量)
在误差允许的范围内得到 (用字母表示各物理量),就验证了摆球运动过程中机械能守恒。
为减小误差,在体积相同的条件下,摆球应选用 实心金属球。
为测定硫酸亚铁铵晶体【(NH4)2Fe (SO4)2 · xH2O】中铁的含量,某实验小组做了如下实验:
步骤一:用电子天平准确称量5.000g硫酸亚铁铵晶体,配制成250ml溶液。
步骤二:取所配溶液25.00ml于锥形瓶中,加稀H2SO4酸化,用0.010mol/L KMnO4溶液滴定至Fe2+恰好全部氧化成Fe3+,同时,MnO4-被还原成Mn2+。
再重复步骤二两次。
请回答下列问题:
(1)配制硫酸亚铁铵溶液的操作步骤依次是:称量、、转移、洗涤并转移、、摇匀。
(2)用滴定管盛放KMnO4溶液。
(3)当滴入最后一滴KMnO4溶液,出现,即到达滴定终点。反应的离子方程式:
(4)滴定结果如下表所示:
滴定次数 |
待测溶液的体积/mL |
标准溶液的体积 |
|
滴定前刻度/mL |
滴定后刻度/mL |
||
1 |
25.00 |
1.05 |
21.04 |
2 |
25.00 |
1.50 |
24.50 |
3 |
25.00 |
0.20 |
20.21 |
实验测得该晶体中铁的质量分数为。(保留两位小数)
(5)根据步骤二填空:
①滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入KMnO4标准溶液进行滴定,则测得样品中铁的质量分数将。(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,未干燥,则滴定时用去KMnO4标准溶液的体积将
(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察。
A.滴定管内液面的变化
B.锥形瓶内溶液颜色的变化
④滴定后俯视读数,测得样品中铁的质量分数将(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
有机合成在制药工业上有着极其重要的地位。现用硝基苯制取苯胺,再用苯胺
制得无色晶体乙酰苯胺(具有退热镇痛作用的药物)。
化学原理为:
苯胺乙酸乙酰苯胺
② 相关物质的物理常数
物质 |
相对分 子质量 |
状态 |
熔点 (℃) |
沸点 (℃) |
溶解度(g) |
|
水 |
乙醇 |
|||||
苯 胺 |
93 |
无色液体 |
-6 |
184 |
3.42(20℃) |
任意比混溶 |
冰醋酸 |
60 |
无色液体 |
17 |
118 |
任意比混溶 |
任意比混溶 |
乙酰苯胺 |
135 |
白色片 状固体 |
114 |
304 |
0.56(20℃)、3.45(50℃) 5.20(100℃) |
36.9(20℃) |
③ 制备乙酰苯胺的装置如下图所示:
④ 制备方法和过程:
已知:Ⅰ苯胺易被氧化,加入少量锌可防止氧化
Ⅱ韦氏分馏柱作用与原理类似于冷凝管
请回答以下问题:
(1)步骤1中保持柱顶温度约为105℃,则锥形瓶中收集到的馏分主要是。
(2)步骤2中将反应液倒入水中的目的是。
(3)步骤3中洗涤剂最好选择。
A.冷水 B.热水 C.15%的乙醇溶液 D.NaOH溶液
(4)步骤4重结晶的过程:粗产品溶于沸水中配成饱和溶液→再加入少量蒸馏水→加入活性炭脱色→加热煮沸→→冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥。
(5)上述制备过程的产率是。
二氧化硫是一种大气污染物,研究对NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理有重要意义,某化学实验爱好小组欲探究SO2的性质,设计如下方案:
(1)B、C、D分别用于检验SO2的还原性、氧化性和漂白性。其中B、C分别为碘水和硫化氢的水溶液,则D中所盛试剂为_________,B中反应的离子方程式为:_________________。
(2)为了实现绿色实验的目标,某同学重新设计了如上右图A2的制取装置来代替A1装置,与A1装置相比,A2装置的优点是:________________________________(任写一点即可)。
(3)E中用氨水吸收尾气中的SO2,“吸收液”中可能含有OH-、SO32-、SO42-、HSO3-等阴离子。已知亚硫酸氢盐一般易溶于水,SO2也易溶于水。现有仪器和试剂为:小烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、过滤装置和滤纸;2mol/L盐酸、1mol/L BaCl2溶液、1mol/L Ba(OH)2溶液、品红溶液、蒸馏水。
请设计实验证明“吸收液”中存在SO32-和HSO3-,完成下表的实验操作、预期现象和结论:
实验操作 |
预期现象与结论 |
步骤1:取适量“吸收液”于小烧杯中,用胶头滴管取1mol/L BaCl2溶液向小烧杯滴加直至过量。 |
若出现白色浑浊,则溶液中存在SO32-或 SO42-。 |
步骤2:将小烧杯中的浊液过滤、洗涤,再用适量水把附在滤纸上的固体冲入另一小烧杯中;向冲下的固体___________________________________________________ |
_________________________ ______________________________________________ |
步骤3:______________________________ ___________________________________________________ |
_________________________ |
为测定Na2CO3和NaHCO3固体混合物中Na2CO3的质量分数,称取一定质量的样品,甲同学利用图I所示装置测量产生CO2的体积,乙同学利用图II所示装置通过干燥管的增重测量产生CO2的质量,已知所用稀硫酸均足量。
(l)盛放稀硫酸的仪器名称为 。
(2)试剂X为;试剂Y为。
(3)甲同学在进行实验时,为减小误差,应注意的事项有(填选项字母)。
A.读数前应使整套装置冷却至室温
B.调整Z的高度使量气装置左右液面相平
C.读数时视线与Z内凹液面最低点相切
D.读数前应通入一定量的N2使生成的CO2全部进入量气装置
(4)按乙同学的实验方案进行实验,使测得的Na2CO3的质量分数偏高的因素有(写一种)
,使测得的Na2CO3的质量分数偏低的因素有
(写一种)。
(5)为完成相同的测定任务,下列实验方案不能达到实验目的的是(填选项字母)。
A.取mg混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干得ng固体
B.取mg混合物与足量盐酸充分反应,将溶液加热、蒸干、灼烧得ng固体
C.取mg混合物充分加热,固体质量减少ng
D.将图II装置中的稀硫酸改为稀盐酸进行实验
电镀厂曾采用有氰电镀工艺,由于排放的废水中含有的剧毒CN-离子,而逐渐被无氰电镀工艺替代。处理有氰电镀的废水时,可在催化剂TiO2作用下,先用NaClO将CN-离子氧化成OCN-,再在酸性条件下继续被NaClO氧化成N2和CO2。环保工作人员在密闭系统中用下图装置进行实验,以证明处理方法的有效性,并测定CN-被处理的百分率。将浓缩后含CN-离子的污水与过量NaClO溶液的混合液共200mL(其中CN-的浓度为0.05mol·L-1)倒入甲中,塞上橡皮塞,一段时间后,打开橡皮塞和活塞,使溶液全部放入乙中,关闭活塞。回答下列问题:
(1)乙中反应的离子方程式为。
(2)乙中生成的气体除N2和CO2外,还有副产物HCl及Cl2等,上述实验是通过测定二氧化碳的量来确定对CN-的处理效果。则丙中加入的除杂试剂是___________(填字母)
A.饱和食盐水 | B.饱和NaHCO3溶液 | C.浓NaOH溶液 | D.浓硫酸 |
(3)丁在实验中的作用是。
装有碱石灰的干燥管的作用是。
(4)戊中盛有含Ca(OH)2 0.02mol的石灰水,若实验中戊中共生成0.82 g沉淀,则该实验中测得CN-被处理的百分率等于。若该测得值与实际处理的百分率相比偏低,请简要说明可能的任意一个原因。
(5)请提出一个能提高准确度的建议(要有可操作性,不宜使操作变得过于复杂)。